虚拟仪器的现状
近年来,世界各国的虚拟仪器公司开发了不少虚拟仪器开发平台软件,以便使用者利用这些仪器公司提供的开发平台软件组建自己的虚拟仪器或测试系统,并编制测试软件。
最早和最具影响的开发软件,是NI公司的Lab VIEW软件和LabWindwos/CVI开发软件。Lab VIEW采用图形化编程方案,是非常实用的开发软件。Lab Windows/CVI是为熟悉C语言的开发人员准备的、在Windows环境下的标准ANSIC开发环境。除了上述的优秀开发软件之外,美国HP公司的HP-VEE和HPTIG平台软件,美国Tektronis公司的Ez-Test和Tek-TNS软件,以及美国HEM Data公司的Snap-Marter平台软件,也是国际上公认的优秀虚拟仪器开发平台软件。
虚拟仪器的突出成就不仅是可以利用PC机组建成为灵活的虚拟仪器,更重要的是它可以通过各种不同的接口总线,组建不同规模的自测试系统。它可以藉不同的接口总线的沟通,将虚拟仪器、带接口总线的各种电子仪器或各种插件单元,调配并组建成为中小型甚至大型的自动调试系统。
当今虚拟仪器的系统开发采用的总线包括传统的RS232串行总线、GP-IB通用接口总线、 VXI总线,以及已经被PC机广泛采用的USB通用串行总线和IEEE 1394总线(即Firewire,也叫做火线)。世界各国的公司,特别是美国NI公司,为使虚拟仪器能够适应上述各种总线的配置,开发了大量的软件以及适应要求的硬件(插件),可以灵活地组建不同复杂程度的虚拟仪器自动测试系统。RS232总线是PC机早期采用的通用串行总线,至今仍然适用于要求较低的虚拟仪器或测试系统。GP-IB仪器总线已经风行多年,由于它只是8位并行仪器总线,传输速率和传输距离有限,已经跟不上当今大规模自测试系统的需求。但是,采用GP-IB总线的仪器或插件,仍然大量存在,一直在应用,因此GP-IB总线仍然是组建中等水平自动测试系统所欢迎的总线。VXI总线是在VME总线的基础上发展起来的仪器总线,成为当今国际上测量仪器总线的主体。它可以满足当代科学技术发展的测试要求,成为世界各国开发虚拟仪器最重视的开发对象。在这一方面,不仅常有新的软件出现,也常有高水平的系统开发成果的报道。 从事虚拟仪器开发的厂家和公司,也很注意USB通用串行总线和IEEE 1394串行总线虚拟仪器的开发,一是因为虚拟仪器系统主控常采用PC机,而当今PC机已经更多地采用USB总线和IEEE 1394总线,二是因为USB总线已经得到广泛的支持。微软Windows 98全面支持USB总线, Windows CE和Windows NT5.0也支持USB,Windows 95的修订版也支持USB,Sun公司和Digital公司也已经支持USB。但是,USB总线只限于用在较简单的测试系统中,当今用虚拟仪器组建自动测试系统,更有前途的是采用IEEE1394串行总线,这是因为这一种高速串行总线,能够以100、200或400Mb/s的速率传送数据,显然会成为虚拟仪器发展最有前途的总线。目前国际上虚拟仪器所用IEEE 1394总线的传站速度的最高记录,已经达到100Mb/s。
虚拟仪器开发商不仅注意使虚拟仪器能够适应上述各种通用计算机总线系统,使之为虚拟仪器服务,而且也注意建立各种仪器专用的总线系统。美国 NI公司在1997年9月1日推出模块化仪器的主流平台PXI,这是与Copact PCI完全兼容的系统。这种虚拟仪器模块化主流平台PXI/Compace,PCI的传输速度已经达到100Mb/s,是目前已经发布的最高传输速度。虚拟仪器的开发厂家,为扩大虚拟仪器的功能,在测量结果的数据处理、表达模式及其变换方面也做了许多工作,发布了各种软件,建立了数据处理的高级分析库和开发工具库(例如测量结果的谱分析、快速傅立叶变换、各种数字滤波器、卷积处理和相关函数处理、微积分、峰值和阈值检队波形发生、噪声发生、回归分析、数值运算、时域和频域分析等),使虚拟仪器发展成为可以组建极为复杂自动测试系统的仪器系统。
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